基于数字相频检测法的谐振式加速度计频率锁定电路

    公开(公告)号:CN106771351A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611059050.2

    申请日:2016-11-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了基于数字相频检测法的谐振式加速度计频率锁定电路装置,由硅微谐振式微加速度计的两组信号敏感电极、两组力矩反馈电极以及两组恒幅稳频控制电路组成。每组恒幅稳频控制电路包括检测接口电路、解调滤波电路、AD采样电路、比较器电路、FPGA控制算法、DA转换电路、驱动接口电路,硅微谐振式微加速度计的信号敏感电极与检测接口电路相连接、硅微谐振式微加速度计的力矩反馈电极与驱动接口电路相连接。本发明采用分开获取信号幅值和相位信息的方法,能够用低速率高精度的AD实现幅值的高精度采样,同时采用高速比较器对信号进行转换以保留信号的相位信息,从而实现了高转换速率和量化精度的协调,提高了测控电路的整体精度。

    用于流速及加速度矢量敏感的仿生毛发传感器及检测方法

    公开(公告)号:CN104833350B

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201510203285.3

    申请日:2015-04-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于流速及加速度矢量敏感的仿生毛发传感器及其检测方法,包括顶部聚合物毛发、中部环状硅微传感器结构、底部制作在玻璃衬底上的信号引线。本发明中顶部毛发在外部加速度或流体作用时带动环状硅微传感器结构中的圆形质量块和环形质量块摆动;利用静电力的负刚度效应原理,通过环状硅微传感器结构中圆形质量块和环形质量块的摆动,引起布置在圆形质量块和环形质量块周围的谐振器谐振频率的变化,实现对流速及加速度大小的检测;通过采用质量块与环形质量块的耦合结构,对顶部毛发的摆动方向进行矢量分解,实现对加速度或流体速度的矢量方向检测。

    基于双音叉效应的对称全解耦双质量块硅微陀螺仪

    公开(公告)号:CN104089612B

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201410362573.9

    申请日:2014-07-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种基于双音叉效应的对称全解耦双质量块硅微陀螺仪。该陀螺仪包括垂直两层,上层为硅微陀螺仪的机械模块,下层为敷有信号引线的玻璃衬底,陀螺仪的机械模块由两个完全相同的子模块构成,且水平对称放置,两个敏感质量块之间分别通过驱动耦合折叠梁和横梁在驱动方向和敏感方向连接,使得两个敏感质量块在驱动模态和检测模态都相互关联。每个子模块包括敏感质量块、驱动模块、驱动反馈模块、检测模块、驱动支承梁、驱动反馈支承梁、检测支承梁、驱动解耦梁、检测解耦梁、检测耦合支承梁、以及固定锚点。本发明中的两个子模块采用同频反相驱动模式,检测模块实现差分检测,能有效抑制外界冲击、温度以及加工缺陷的影响,抗共模误差能力强。

    一种用于角速度敏感的仿生毛发式硅微陀螺仪

    公开(公告)号:CN106289210A

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201510247649.8

    申请日:2015-05-15

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01C19/5656

    Abstract: 本发明公开了一种用于角速度敏感的仿生毛发式硅微陀螺仪,由上层聚合物毛发、中层硅微传感器和设有电路的底层玻璃衬底组成,所述中层硅微传感器包括圆形质量块以及与圆形质量块同圆心的环形质量块,所述圆形质量块和环形质量块之间设置有两个扭力梁,所述上层聚合物毛发粘合在圆形质量块中心,所述环形质量块的圆周侧部均匀的设置有若干梳齿组和方波支撑梁,所述梳齿组和方波支撑梁相互交错排列。本发明结构新颖,拥有较强的灵敏度,与现有的平面工艺兼容,其上层聚合物毛发的设置相比于以往单纯的平面结构,能够有效放大哥氏力效应,提高结构的灵敏度。

    一种基于柔性连接的双质量解耦硅微陀螺仪

    公开(公告)号:CN104236535A

    公开(公告)日:2014-12-24

    申请号:CN201410449942.8

    申请日:2014-09-04

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01C19/5684

    Abstract: 本发明公开了一种基于柔性连接的双质量解耦硅微陀螺仪,包括设有电信号引出线的基座和置于基座上的微陀螺机械结构层;微陀螺机械结构层包括第一子结构、第二子结构和子结构连接装置,第一子结构和第二子结构通过子结构连接装置连接;本发明为减小温度和应力对整个微陀螺的影响,采用了完全相同的两个子结构,两个子结构左右对称布置,运动方式为x-y平面内的线运动;采用子结构连接装置,使左右两个子结构成为一个整体,保证了左右两个子结构运动频率的一致性,且子结构连接装置的设计保证了驱动运动和检测运动的隔离,实现了结构运动的全解耦;子结构连接装置保证了陀螺仪驱动运动和检测运动时两个子结构的驱动部分和检测部分分别为相向的线运动。

    基于负刚度效应的垂直轴硅微谐振式加速度计

    公开(公告)号:CN102749479A

    公开(公告)日:2012-10-24

    申请号:CN201210202357.9

    申请日:2012-06-18

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 杨波 王寿荣 赵辉

    Abstract: 本发明提供了一种基于负刚度效应的垂直轴硅微谐振式加速度计,该加速度计(100)包括第一外部质量块(101)、设置在第一外部质量块(101)内部且与第一外部质量块(101)相连的第一平面谐振器(103a)、设置在第一外部质量块(101)右方且与第一外部质量块(101)相连的第二外部质量块(102)、设置在第二外部质量块(102)内部且与第二外部质量块(102)相连的第二平面谐振器(103b);本发明结构简单、与平面工艺兼容,避免了常规谐振加速计中细长谐振梁的设计、加工等难点,同时降低了应力、温度对加速度计性能的影响,同时其平面式结构特征便于实现多轴集成。

    不等基频硅微谐振式加速度计

    公开(公告)号:CN102243251B

    公开(公告)日:2012-10-24

    申请号:CN201110103335.2

    申请日:2011-04-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种不等基频硅微谐振式加速度计,其特征在于:该加速度计包括玻璃基底、引线层、键合层和硅结构层,最下层为玻璃基底,在玻璃基底的上表面溅射金属作为引线层,通过键合层把硅结构层悬置于玻璃基底之上;其中硅结构层包括上质量块(1a)、与上质量块(1a)相连的下质量块(1b)、第一折叠梁(6a)、第二折叠梁(6b),上质量块(1a)与下质量块(1b)关于硅结构层水平轴对称放置,且中通过第一折叠梁(6a)、第二折叠梁(6b)相连。本发明提供的不等基频硅微谐振式加速度计,可以在全量程范围内消除模态耦合的影响,去除测量盲区,同时释放结构加工过程中产生的残余应力和减小由于材料热膨胀产生的应力。

    一种基于静电反馈结构的三轴光栅加速度计装置

    公开(公告)号:CN115356506B

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202210956922.4

    申请日:2022-08-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于静电反馈结构的三轴光栅加速度计装置,所述加速度计采用玻璃‑硅‑玻璃的三明治结构,顶层为带有金属光栅的玻璃层,中层为硅层主体结构,底层为镀有金属电极的玻璃层。中层主体结构将X、Y、Z三个方向的敏感结构紧凑布置于同一块硅结构上,三个子模块分别独立实现三轴加速度测量,串扰极低,形成一个三轴硅微敏感结构,再通过静电反馈结构实现对质量块的控制,使得质量块总是处于平衡位置。该装置具有良好的输出线性度和高机械灵敏度。本发明实现了单片集成微加速度计器件,减小了器件尺寸以及整体封装难度,用于加速度的测量。

    一种低功耗多输入多输出热光开关芯片

    公开(公告)号:CN119781122A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510065379.2

    申请日:2025-01-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种低功耗多输入多输出的热光开关芯片,包括N个光输入端口,一个N×N光分束器,N个螺旋波导热光移相器,一个N×N光合束器以及N个光输出端口。所述N×N光分束器和N×N光合束器采用同样的设计结构,包括N个单模输入/输出波导、N个宽度渐变波导过渡区(taper区)和一个多模波导区,每个单模输入和输出波导通过宽度渐变波导过渡区连接至多模波导区。所述螺旋波导热光移相器包括两个异尺寸螺旋波导、一个宽度渐变S弯和一个圆环形加热电极。通过调节所述螺旋波导热光移相器可以改变光在芯片中的传输路径,实现光开关切换的功能。本发明具有集成度高,高度可扩展性,低功耗,可以用于集成光子芯片领域。

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